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segunda-feira, 22 de setembro de 2014

Digital Signage Para a Indústria Automotiva

A Compunet Automation desenvolveu uma solução inovativa para a indústria automotiva misturando código aberto, Raspberry Pi, e o supervisório InduSoft Web Studio.


  • A Compunet Automation desenvolveu uma solução de digital signage para a indústria automotiva da África do Sul usando computadores Raspberry Pi, impressão 3D e o supervisório InduSoft Web Studio.

  • Os computadores Raspberry Pi foram configurados em módulo quiosque que permite que o equipamento faça automaticamente a autenticação e abra um navegador de internet compatível com HTML 5.

  • A inclusão de novas telas na aplicação é bem fácil graças ao InduSoft Studio Mobile Access. A Compunet Automation somente teve que desenvolver uma tela no InduSoft, publicar a mesma como HTML, e configurar o Raspberry PI para apontar para a nova tela.

Figura 1: A Compunet Automation pode facilmente fazer a visualização de processos em telas grandes utilizando computadores Raspberry Pi conectados com um navegador de web para acessar a aplicação desenvolvida com o supervisório InduSoft Web Studio.


 

História

As informações em tempo real têm, há muito tempo, ajudado indústrias a gerenciar a grande quantidade de dados que é necessária para a tomada de decisões. Grandes telas são excelentes ferramentas para facilitar a visualização de dados. Elas são onipresentes na sociedade moderna e podem ser encontradas em aeroportos, estações ferroviárias, centros comerciais e de produção, etc.

Antigamente, essas telas eram bem limitadas na maneira com a qual as informações poderiam ser apresentadas. As primeiras telas comerciais produzidas eram matriciais de LED. As telas de LED foram logo substituidas por telas com capacidade de mostrar algumas cores, porém isso somente permitiu uma pequena mostra de caracteres que provou não ser prática. A comunicação das telas de LED era basicamente feita via serial RS232 ou RS485, muito mais lentas do que quando comparadas com as comunicações baseadas em Ethernet.
 
Nos últimos anos, as telas tradicionais de LED têm sido substituídas por grandes painéis em várias aplicações. Essas grandes telas oferecem uma qualidade de imagem comparável com as televisões comerciais, muitas vezes maiores que sessenta polegadas. Isto permitiu que conteúdos de gráficos complexos fossem exibidos em painéis de grande porte.

Atualmente a maioria das grandes telas executam aplicações customizadas desenvolvidas em várias linguagens de programação. No campo de automação industrial isso muitas vezes requer o uso de drivers customizados ou de servidores OPC em cada computador que envia uma imagem para a tela. O custo envolvido para instalar um computador e um servidor OPC adicionado ao custo do desenvolvimento da aplicação não é barato, por isso muitos projetos não saem do papel.

A Compunet Automation é um Integrador de Sistema Certificado da InduSoft na África Sul. A indústria automotiva é uma das maiores do país servindo também como ponto de fabricação de componentes e montagem de veículos para o mercado nacional e internacional. O setor automotivo é aproximadamente 10% composto por importações do país e já há previsão de um aumento em produção de 1.2 milhões de unidades até 2020. Este crescimento significa um aumento na demanda por integradores de sistemas com experiência, como é o caso da Compunet Automation, que são capazes de desenvolver sistemas de última geração que aumentam a eficiência da capacidade de produção dos fabricantes automotivos no país.
 




Figura 2: O computador Raspberry Pi está localizado em um gabinete especial criado a partir da tecnologia 3D de impressão.

O Desafio

Os clientes da Compunet Automation que pertencem a indústria automotiva os encarregaram de desenvolver uma maneira de visualizar os dados em tempo real em grandes telas de forma economicamente efetiva. O sistema precisaria coletar os dados de vários sistemas CLPs e mostrar o desempenho, os valores, e os tempos dos ciclos para os gerentes de produção e operadores de maquinário usando dashboards intuitivos.
 
A Compunet Automation pesquisou o quão difícil seria para desenvolver um aplicativo customizado REST/AJAX pois eles estavam familiarizados com o sistema, mas logo perceberam que o tempo para desenvolver tal sistema atrasaria o projeto como um todo e adicionaria ferramentas caras de desenvolvimento.

Como a Compunet Automation é um Integrador Certificado InduSoft, eles sabiam que o lançamento do Service Pack 3 ofereceria a capacidade de desenvolver uma aplicação e implantá-la rapidamente em qualquer equipamento. Sem a necessidade de tempo adicional para a integração de drivers com aplicações nos servidores, o desenvolvimento da solução usando o InduSoft Web Studio poderia economizar muito tempo e manter o projeto dentro do orçamento.

Para exibir dados de produção, a Compunet Automation decidiu utilizar computadores Raspberry Pi conectados a grandes telas. Essa escolha teve seus próprios desafios pois computadores Raspberry Pi rodam com o sistema operacional Linux que, na época que esse projeto foi concebido, não se comunicam diretamente com o InduSoft Web Studio. Essa funcionalidade já se encontra disponível na versão 8.0 do supervisório.

A placa Raspberry não possuía nenhum tipo de caixa industrial para conectar o cabo IEC de alimentação  de força, e os cabos de Ethernet e HDMI para a tela. Além disso, a Compunet Automation não queria expor as portas USBs, e os conectores de som e RCA, e precisava de uma fonte de energia interna de 220VAC - 5VDC.

A solução para este problema veio em forma de gabinetes que atenderam a todos os critérios. Os gabinetes iniciais foram impressos em 3D, e a Compunet Automation trabalhou no processo de concepção de um molde para preparar para injeção.

 


Figura 3: A aplicação monitora a eficiência do equipamento e mostra informações chave do sistema na grande tela.


A Solução

Os computadores Raspberry Pi foram configurados em módulo quiosque que permite que cada unidade se registre automaticamente e abra um navegador de internet compatível com HTML 5. O navegador está apontado para o servidor que roda o InduSoft Web Studio.

Os clientes da Compunet Automation requereram que algumas telas fossem instaladas em modo paisagem e outras em modo retrato. Isto foi conseguido facilmente alterando a orientação da tela no Raspberry Pi e definindo as telas individuais no InduSoft Web Studio para refletir a mesma orientação.

Outro desafio que a Compunet Automation encontrou foi que as telas remotas estavam dando ao usuário final a capacidade reiniciar o equipamento. A Compunet Automation então utilizou o InduSoft Web Studio para executar comandos que abriam um SSH, ou canal seguro, para chamar as telas individuais que permitiam operadores a remotamente reiniciar as telas no evento da necessidade de mudança de configuração ou de uma troca de equipamento.

O sistema completo incorpora dados da rede dos CLPs. Os dados são coletados pelo InduSoft Web Studio via um servidor OPC. Os dados da tela são então atualizados para o servidor IIS instalado no mesmo equipamento do servidor OPC. Todos os computadores remotos Raspberry Pi são conectados via InduSoft Studio Mobile Access para permitir a visualização dos dados em telas no chão de fábrica.

 

O Resultado

O sistema é completamente baseado em Ethernet, o que significa que não existem telas LED vagarosas e caras. O equipamento utilizado pela Compunet Automation também é considerado disponível de prateleira. Com vários fornecedores, a solução se torna economicamente atrativa, sem contar que a utilização do Raspberry PI é muito mais eficiente que um computador serial ou um PC. Adicionar novas telas é também incrivelmente simples. Graças a facilidade de configuração do InduSoft Studio Mobile Access, a Compunet Automation somente tem que desenvolver uma nova tela no InduSoft Web Studio, publicá-la como HTML, e configurar o Raspberry PI para apontar para a nova tela.

A Compunet Automation está atualmente investigando um sistema que o usuário final pode pegar um novo Raspberry PI e configurar uma nova unidade remotamente utilizando o InduSoft Web Studio para adicionar nova stelas no sistema.


Figura 4: Os dashboards criados com o InduSoft Web Studio são extremamente fáceis de ler as informações.


Para maiores informações entre em contato com o seu distribuidor local ou diretamente com a InduSoft pelo telefone (11) 3293-9139 ou pelo email: info@indusoft.com.br.